專利名稱：一種用于打樁的水錘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于樁基工程中打樁裝置的創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
目前已有的打樁錘基本可分為卷揚(yáng)落錘、蒸氣錘、柴油錘和液壓錘。卷揚(yáng)落錘效能差，蒸氣錘噪音大，柴油錘污染嚴(yán)重。目前，比較推舉的是液壓錘。液壓錘的樁錘與驅(qū)動(dòng)油缸的活塞桿直接相連，液壓動(dòng)力裝置供給油缸壓力油，通過控制閥送入油缸下腔，推動(dòng)活塞，帶動(dòng)樁錘上升；到達(dá)預(yù)定位置后，控制系統(tǒng)打開泄油閥，使油缸下腔的油迅速排放，樁錘接近自由落體狀態(tài)下降，打擊樁頭，壓力油再次進(jìn)入油缸下腔，推動(dòng)錘頭上升，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打樁。液壓錘的優(yōu)點(diǎn)在于無污染、噪音低，打樁效率較高，對(duì)不同土質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，可用于水下打樁；其缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前生產(chǎn)廠商少，使用單位也相對(duì)少。以上除了卷揚(yáng)落錘以外，一個(gè)共同缺點(diǎn)是能耗大，費(fèi)用高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有打樁錘的各種缺點(diǎn)，減小能耗、降低費(fèi)用，本發(fā)明提出了一種水錘。這種水錘在保留液壓錘水下打樁的功能及本身具有的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，改變了沖擊能量產(chǎn)生的方式，以樁內(nèi)的水柱重量替代傳統(tǒng)打樁錘起重量作用部分的樁錘，從而達(dá)到了減小能耗、降低費(fèi)用，同時(shí)無污染、低噪音的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題的方案根據(jù)提錘方法的不同有氣力水錘和液力水錘兩種方案。
氣力水錘由錘套、錘頭、錘擊力傳遞裝置、充排氣管及充排氣控制系統(tǒng)組成。其特征在于錘套內(nèi)設(shè)有可沿其內(nèi)壁滑動(dòng)的錘頭，兩端有與其焊接為一體的限位環(huán)，上限位環(huán)限制錘頭被舉升的最高位置，下限位環(huán)將頭盔卡在其中；錘套與錘頭間有滑動(dòng)密封圈，將錘頭以下錘套空間與錘頭以上水柱分為兩個(gè)相互密閉的空間。錘頭的起落由壓縮空氣和水柱的重力實(shí)現(xiàn)，錘頭以下錘套空間充氣時(shí)，將錘頭及其上部水柱頂起，集蓄勢(shì)能；放氣時(shí)，錘頭和水柱下落，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為具有一定速度的沖擊動(dòng)能，錘頭錘擊砧座，并通過頭盔傳遞給樁。砧座、頭盔以及砧座與頭盔之間的錘緩沖墊、頭盔與樁頭之間的樁緩沖墊組成錘擊力傳遞裝置，其功能是將錘頭的錘擊能量傳遞到樁上，同時(shí)保護(hù)樁頭不受損傷，避免發(fā)生較大的噪音。從錘頭下端有若干通氣孔貫穿錘頭并匯集到錘頭上端中央位置成一個(gè)通氣管接口，通氣管接口上通過柔性接頭連接充排氣管；充排氣管的另一端為充排氣控制系統(tǒng)。
液力水錘是在氣力水錘的基本構(gòu)造基礎(chǔ)上去掉充排氣管，增設(shè)橫梁和液壓缸，依靠固定于橫梁的液壓缸實(shí)現(xiàn)提錘；通過液壓缸的液壓油迅速排放，使錘頭及上部的水柱依靠自重下落，錘頭錘擊砧座，并通過頭盔傳遞給樁。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例作主要對(duì)氣力水錘進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明的氣力水錘構(gòu)造圖(落錘狀態(tài))圖2是本發(fā)明的氣力水錘構(gòu)造圖(錘擊狀態(tài))圖3是本發(fā)明的氣力水錘構(gòu)造圖(提錘狀態(tài))圖4是本發(fā)明的液力水錘構(gòu)造5是本發(fā)明的應(yīng)用形式之一樁頂打圖6是本發(fā)明的應(yīng)用形式之一閉口樁尖打圖7是本發(fā)明的應(yīng)用形式之一開口樁尖打其中1.錘套，2.錘頭，3.砧座，4.頭盔，5.上限位環(huán)，6.下限位環(huán)，7.充排氣管，8.滑動(dòng)密封圈，9.錘緩沖墊，10.樁緩沖墊，11.水柱，12.樁壁，13.樁尖，14.樁筒限位環(huán)，15.液壓缸，16.橫梁。
具體實(shí)施例方式
一種用于打樁的水錘，主要由沖擊能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和錘擊力傳遞機(jī)構(gòu)組成(見圖1)。提錘有兩種方法，以下以氣力水錘進(jìn)行說明。
氣力水錘的沖擊能量產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由錘套(1)、錘頭(2)和充排氣管(7)及充排氣控制系統(tǒng)組成，錘套(1)為圓筒形，上、下兩端有與其焊接為一體的限位環(huán)，上限位環(huán)(5)限制錘頭被舉升的最高位置，下限位環(huán)(6)將頭盔(4)卡在其中。錘頭(2)為小直徑部分朝下的圓錐臺(tái)形組件，與錘套(1)間用滑動(dòng)封密圈(8)封密。從錘頭(2)下端有若干通氣孔貫穿錘頭(2)并匯集到錘頭(2)上端中心位置形成一個(gè)通氣管接口。充排氣管(7)與通氣管接口連接，并延續(xù)到打樁操作平面與充排氣控制系統(tǒng)連接。錘擊力傳遞機(jī)構(gòu)由砧座(3)、頭盔(4)以及砧座與頭盔之間的錘緩沖墊(9)、頭盔與樁頭之間的樁緩沖墊(10)組成。砧座(3)為小直徑部分朝上的圓錐臺(tái)形組件，直接受錘頭(2)的錘擊；頭盔(4)為橫截面呈“工”自字形的組件，限位于錘套(1)的下限位環(huán)(6)，頭盔(4)上面和下面分別粘貼錘緩沖墊(9)和樁緩沖墊(10)，可有效的將錘頭(2)的錘擊能量傳遞到樁上，同時(shí)避免對(duì)相關(guān)組件和樁頭的破壞。
以上構(gòu)造形式的氣力水錘可以實(shí)現(xiàn)打樁，其工作循環(huán)如下a.落錘(見圖1)壓縮空氣將錘頭(2)及上部的水柱(11)舉升到上限位環(huán)(5)位置時(shí)，通過充排氣管(7)迅速放氣，錘頭(2)及上部水柱(11)以略小于1g的加速度下落；b.錘擊(見圖2)錘頭(2)及上部水柱(11)下落使錘頭(2)錘擊砧座(3)，將錘擊力通過頭盔(4)傳遞給樁；c.提錘(見圖3)通過充排氣管(7)再次向錘頭(2)下部空間充氣，一定壓力的壓縮空氣將錘頭(2)及上部水柱(11)舉升，直到上限位環(huán)(5)位置。以上過程反復(fù)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)打樁的目的。
液力水錘的基本構(gòu)造與氣力水錘相似，區(qū)別在于去掉原有充排氣管，增設(shè)橫梁(16)和液壓缸(15)，依靠固定于橫梁(16)上的液壓缸(15)實(shí)現(xiàn)提錘(見圖4)。
水錘應(yīng)用于打樁有三種不同的應(yīng)用形式，即樁頂打(見圖5)、閉口樁尖打(見圖6)和開口樁尖打(見圖7)。非管狀樁選用樁頂打。管狀樁可選上述形式之一，但選用閉口樁尖打更為經(jīng)濟(jì)、便捷，這種打樁形式需要在閉口樁的樁尖封板下設(shè)置與之連接為一體的混凝土樁尖(13)，水錘放置于樁內(nèi)的樁尖封板內(nèi)即可進(jìn)行打樁作業(yè)。套管選開口樁尖打，一般采用鋼制樁尖(13)，鋼制樁尖(13)頸部穿過頭盔(4)，與砧座(3)連接為一體，同時(shí)套管下端內(nèi)壁設(shè)樁筒限位環(huán)(14)，一方面限制放置在套管內(nèi)的水錘與套管的相對(duì)位置，另一方面將頭盔(4)所受的錘擊力通過樁筒限位環(huán)(14)傳遞給套管。
權(quán)利要求
1.一種用于打樁的水錘，其特征在于利用水體的快速下落錘擊樁，將樁打入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水錘，可以用氣力提錘，其特征在于氣力水錘由錘套、錘頭、錘擊力傳遞裝置、充排氣管及充放氣控制系統(tǒng)組成，所述錘頭設(shè)在錘套內(nèi)，所述錘擊力傳遞裝置設(shè)在錘套和錘頭下部，所述充排氣管連接于錘頭頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水錘，也可以用液力提錘，其特征在于在氣力水錘的基本構(gòu)造基礎(chǔ)上去掉充排氣管，增設(shè)橫梁和液壓缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣力水錘，其特征在于所述的錘頭與錘套間通過滑動(dòng)密封圈密封，錘頭的起落由壓縮空氣和水柱的重力實(shí)現(xiàn)，錘頭下部錘套空間充氣時(shí)，將錘頭及其上部水柱頂起，集蓄勢(shì)能；放氣時(shí)，錘頭和水柱下落，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為具有一定速度的沖擊動(dòng)能，錘頭錘擊砧座，并通過錘擊力傳遞裝置傳遞給樁。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液力水錘，其特征在于錘頭的起落由液壓缸和水柱的重力實(shí)現(xiàn)，依靠固定于橫梁上的液壓缸實(shí)現(xiàn)提錘；通過液壓缸的液壓油迅速排放，使錘頭及上部的水柱依靠自重下落，錘頭錘擊砧座，并通過頭盔傳遞給樁。
全文摘要
一種用于打樁的水錘，根據(jù)提錘方式的不同有氣力水錘和液力水錘兩種方案。氣力水錘由錘套(1)、錘頭(2)、錘擊力傳遞裝置、充排氣管(7)及充放氣控制系統(tǒng)組成。錘頭(2)設(shè)在錘套(1)內(nèi)，錘擊力傳遞裝置設(shè)在錘套(1)和錘頭(2)下部，充排氣管(7)連接于錘頭(2)頂部，其特征在于所述的錘頭(2)與錘套(1)間通過滑動(dòng)密封圈(8)密封，錘頭(2)的起落可由壓縮空氣和水柱(11)的重力實(shí)現(xiàn)，錘頭(2)下部錘套(1)空間充氣時(shí)，將錘頭(2)及其上部水柱(11)頂起，集蓄勢(shì)能；放氣時(shí)，錘頭(2)和水柱(11)下落，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為具有一定速度的沖擊動(dòng)能，錘頭(2)錘擊砧座(3)，并通過錘擊力傳遞裝置將錘擊力傳遞給樁。液力水錘是在氣力水錘的基本構(gòu)造基礎(chǔ)上去掉充排氣管，增設(shè)橫梁(16)和液壓缸(15)，依靠固定于橫梁(16)的液壓缸(15)實(shí)現(xiàn)提錘。本發(fā)明第一次提出以樁內(nèi)的水柱(11)重量替代傳統(tǒng)打樁錘起重量作用部分的樁錘，達(dá)到了減小能耗、降低費(fèi)用，同時(shí)無污染、低噪音的目的。
文檔編號(hào)E02D7/00GK1888328SQ20051001405
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者王翎羽 申請(qǐng)人:天津市海恩海洋工程技術(shù)服務(wù)有限公司